Yon baton Titàn ak yon dyamèt 10 mm ka sipòte yon chaj 30 tòn epi tou li sèvi kòm yon stent kè nan kò imen an pou 20 ane. Pèfòmans "tout-wonn" materyèl sa a baze sou yon pwosesis manifakti ki trè serye. Soti nan matyè premyè rive nan pwodwi fini, nenpòt devyasyon nan 0.1% ka rann pakèt la tout antye nan pwodwi inutilisables. Sis etap sa yo konstitye "fè-oswa-kraze" liy lan nan fabrikasyon baton Titàn.
1. Chwazi bon matyè premyè: "gènes" nan pèfòmans
Pèfòmans baton Titàn fèmen nan etap matyè premyè.
Aerospace: Ti-6Al-4V (GR5) lajman itilize, balanse 900 MPa-nivo fòs ak severite.
Enplantasyon medikal: Kontni enpurte yo dwe estrikteman kontwole. Pou chak ogmantasyon 1 ppm nan enpurte, risk pou yo rejè ogmante pa 10%.
Lè w ap prepare engredyan yo, eponj Titàn ak aliminyòm -Vanadyòm mèt alyaj la ta dwe peze tou ak presizyon nivo miligram-pou evite fluctuations nan eleman tras ki ta ka mennen nan mikwostrikti enkontwolab nan etap la pita.
2. K ap fonn: "Alchemizing" nan yon vakyòm
Titàn pral "vale" oksijèn ak nitwojèn nan tanperati ki pi wo a 1,500 degre epi li vin frajil imedyatman. Se poutèt sa, pwosesis SMELTING la dwe fèt nan yon founo vakyòm arc remelting (VAR) oswa yon gwo founo elèktron frèt fwaye (EBCHM).
• VAR: Lè w fonn elektwòd konpakte kouch pa kouch tankou "enpresyon 3D", yo ka jwenn lengote ki gen yon pite plis pase 99.995%.
EBCHM: Lè w itilize optik reyon elèktron, enklizyon gwo -dansite tankou tengstèn ak molybdène ka evapore dirèkteman. Aviyasyon rotor-branch Titàn klas yo dwe refonn de fwa.
Apre yon sèl fusion, echantiyon yo dwe pran pou konparezon espèk. Si segregasyon konpozan an pi gran pase 0.3%, yo pral retire tout gwo fou a.
3. Pwosesis Thermomechanical: Fòje "diskisyon an" nan sinew ak zo
Ingot Titàn an premye chofe nan pwen tranzisyon faz la (apeprè 995 degre), ak Lè sa a, repete fache ak trase nan + de -rejyon an faz.
Se sèlman lè rapò forge a pi gran pase oswa egal a 3:1 ka entèn mikwo-porositë yo dwe konpakte.
Chak deformation pas yo ta dwe kontwole nan 20% a 40%. Si li twò vit, li pral lakòz chire; si li twò dousman, grenn yo pral koryas.
Apre sa, li cho -woule nan billets, ak yon kondisyon erè tanperati a ±5 degre. Sinon, diferans pèfòmans ant seksyon devan ak dèyè nan menm ba a ka rive jwenn 15%.
4. Tretman chalè: "Fin-Tuning" nan Microstructure
Homogenizing annealing: 850 degre / 2 h elimine segregasyon konpozisyon;
Tretman solisyon ak aje: 940 degre dlo trempe + 540 degre aje pou 4 èdtan, ki pèmèt + rapò faz yo rive nan 80:20, ak fòs la ka plis ogmante pa 12%.
5. Tretman andigman: blende baton yo Titàn
• Pickling: solisyon melanje HF ak HNO₃ retire echèl oksid la, revele baz ajan-blan an.
Piki peening: 0.3 mm vaksen asye enpak sifas la nan 60 m / s, entwodwi estrès konpresiv nan nivo a 200 MPa, ak ogmante lavi a fatig pa 50%.
Polisaj elektwolitik: baton medikal Titàn sibi polisaj elektwolitik pou reyalize yon sifas ki brutality nan Ra mwens pase oswa egal a 0.1 μm, diminye adezyon bakteri pa 80%.
Oksidasyon anodik: Yon fim oksid 2 μm fòme, ki pa sèlman korozyon -rezistan men tou ka gen koulè.
6. Deteksyon: Risk ekran desann nan "zewo"
• Konpozisyon chimik: Chak baton enspekte pa yon espektwomèt. Si devyasyon elemantè a depase 0.01%, li elimine.
Pwopriyete mekanik: echantiyon o aza pou tès tensile, si elongasyon an nan kraze se mwens pase 10%, yo pral pakèt la tout antye dwe retounen.
Tès ki pa-destriktif:
- Tès ultrasons (UT): Detekte enklizyon ak domaj nan baton Titàn ki pi gwo pase Ф0.8 mm.
- Eddy Current ET: Detekte fant sifas 0.05 mm an pwofondè;
Mikwostrikti: Egzamine gwosè ak distribisyon grenn nan anba yon mikwoskòp metalografik.
Konklizyon
Faktori baton Titàn se yon batay kont "defo nan nivo micron{0}}". Soti nan kontwòl enpurte nan nivo ppm nan yon brutality sifas nan 1 μm, chak etap defi limit fizik yo. Nan tan kap vini an, enprime 3D ak fòm tou pre -net- ka diminye pwosesis la, men pouswit "pèfòmans ultim" pa janm ap konpwomèt.
